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第3节 化学反应中物质质量的关系
考点一、质量守恒定律
在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。
对质量守恒定律的理解
(1)适用范围:适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。
(2)这里“参加反应的”不是反应物的质量简单相加，而是真正参与了反应的那一部分的质量，不包括没有参与反应(反应剩余)的那部分的质量。
(3)该定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定相等。
(4)很多化学反应有气体或沉淀生成，生成各物质的质量总和包括固、液、气三种状态物质质量总和。
对质量守恒定律的解释实质:
(1)微观角度:从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是(反应物)分子分裂成原子，原子重新组合成(生成物)分子的过程。化学反应前后原子的种类和数目并没有改变,所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(2)宏观角度:反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
质量守恒定律的应用
(1)解释有关现象。如镁带燃烧质量增加是因为镁和空气中物质反应，生成物的质量等于镁带和空气中反应的物质的质量和。煤燃烧后质量减小，是因为煤燃烧后生成了气体，逸散到空气中。
(2)推测物质的组成。如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒，可知蜡烛中一定含有碳元素及氢元素。
(3)进行相关计算。如计算反应物或者生成物的质量，进行相对原子质量推算等。
(4)根据原子守恒，推断化学反应中的化学式。
【能力拓展】
对质量守恒定律的理解可，为“六个不变，两个一定改变，两可能改变”。
六个不变
宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变
微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变
两个一定改变：①物质种类改变；②构成物质的粒子改变(变为构成生成物的微粒)
两个可能改变：①分子总数可能改变；②元素的化合价可能改变
典例1：下列装置能用来验证质量守恒定律的是 ( )
A． B．
C． D．
变式1：如图是课本中验证质量守恒定律的实验装置，图甲的锥形瓶中盛有少量白磷，图乙锥形瓶中盛有硫酸铜溶液，小试管中盛有氢氧化钠溶液。小科利用该实验装置实验时，下列说法错误的是（ ）
A．用甲装置实验时，若白磷不足，对实验的结果无影响
B．用甲装置实验时，若去掉锥形瓶的橡皮塞，会影响实验的结果
C．用乙装置实验时，两种溶液混合后，观察到有蓝色絮状沉淀产生
D．若将乙装置的两种溶液分别换成水和酒精，也能验证质量守恒定律
变式2：在化学变化中，下列说法正确的是 （ ）
①原子的种类、元素的种类、分子的种类均不变
②原子的数目、分子的数目均不变
③原子的质量、元素的种类、物质的总质量均不变
④原子的种类、数量、质量均不变
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
变式3：（核心素养探究实践）质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程，凝聚了不少科学家的心血。
材料一：1663年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。
（1）波义耳实验中，燃烧后固体质量增加的原因是 。
（2）兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验，验证质量守恒定律。
实验结束后小明记录了以下几组数据(已知该反应条件下氧气的密度为ρg/mL)。
A.反应前称取的氧化汞质量为ag
B.反应前装有氧化汞的试管总质量为 bg
C.反应结束冷却后试管的总质量为cg
D.反应后量筒内气体体积为 dmL
E.反应前量筒和水的总质量为eg
F.反应结束后量筒和水的总质量为fg
①实验中量筒内液面有油层，这样做的目的是 。
②实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 (用序号表示)，则可验证质量守恒定律。
考点二、化学方程式的书写
（一）书写化学方程式时必须遵循的原则
(1)以客观事实为依据,写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
(3)说明反应条件和生成物的状态。
（二）书写化学反应方程式的步骤(五步)
(1)写:反应物的化学式写在式子的左边，生成物的化学式写在式子的右边，中间连一条短线。 多种反应物或生成物之间分别用“+”相连。
(2)配:在式子左、右两边的化学式前面，要配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素的原子总数相等，式子两边各元素的原子数配平第后，把短线改成等号。
(3)注:注明反应条件，通常写在“===”的 上方。“加热”常用“△”表示。
(4)标:生成物是沉淀的用“↓”标明，生成物是气体的用“↑”标明，写在相应化学式的后边。
(5)查:检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，条件和生成物状态是否标注,标得是否恰当。
（三）配平化学方程式的方法
(1)最小公倍数法
配平化学方程式常用的方法是最小公倍数法(以磷在空气中燃烧为例)。
①首先找出其中出现次数较多且原子个数相差较大的原子作为配平起点，求出它们的最小公倍数，再由最小公倍数确定相关化学式的化学计量数，如P + O2 → P2O5，O2和P2O5中0的最小公倍数为2x 5=10。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子个数，其商就是该化学式的化学计量数。如P2O5中含有5个氧原子，则P2O5的化学计量数为2(分子的个数);O2中含有2个氧原子，则O2的化学计量数为5
③由己有化学计量数,确定其他化学式的化学计量数，并把短线改为等号，得出配平的化学方程式为4P +5 O2 4P2O5,然后注明“反应条件”“↑”和“↓”等，即4P +5 O2 4P2O5
(2)奇数配偶法
如配平O2+FeS2---Fe2O3+SO2 ,观察该反应，氧元素出现次数最多(3次)且在Fe2O3中个数为奇数3,因此可直接在其前面写2。根据铁的原子个数可确定FeS2,的化学计量数为4,再根据硫的原子个数确定SO2的化学计量数为8,最后根据氧原子的个数确定O2 的化学计量数为11。平后的化学方程式为11O2+4FeS2高温Fe2O3+8SO2。
(3)观察法
如配平CO+Fe2O3--Fe+CO2,观察发现此反应的特点是1个CO分子结合1个氧原子生成1个CO2分子，而1个Fe2O3分子可提供3个氧原子，需要3个CO分子与之结合生成3个CO2分子，因此CO、CO2的化学计量数均为3, Fe的化学计量数为2,把短线改为等号:3CO+Fe2O3高温2Fe+CO2。
(4)定一法
配平步骤为:
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点。
②根据原子个数守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数)。
③若配平后化学计量数出现分数，则在式子两边同时乘以其分母，使化学计量数之比变成最简整数比。如配平CH3OH+O2---CO2+H2O。所给化学方程式中，CH3OH的化学式最复杂，将其化学计量数定为1,作为配平起点;通过观察，根据碳原子守恒，在CO2前配上化学计量数1,根据氢原子守恒，在H2O前配上化学计量数2,故生成物中含有氧原子数为1 x2+2x 1=4，而反应物CH3OH中含有一个氧原子，故在O2前配上化学计量数=3/2;通分化整，将化学方程式两边物质的化学计量数都乘以2,去掉O2的化学计量数的分母，化学方程式即配平完成。配平结果为CH3OH+3O2 2CO2+4H2O。
【能力拓展】
①正确区分反应条件和反应过程，如“点燃”和“燃烧”，“通电”和“电解”等，“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”是反应过程。
②不要混淆“点燃”与“加热”，二者表示的意义不同。
“点燃”是指在有外界热源(如酒精灯、火柴等)提供热量的条件下，使可燃物发生燃烧，一旦燃烧发生后，热源可撤掉。
“加热”是指热源始终为反应提供热量，维持反应的进行，一旦撤掉热源，反应就会停止，“加热”可用符号“△”表示，一般指温度为400 ~ 500 。
③若反应条件有两个或多个时，“△”写在“===” 下边，其他条件写在“===”上边。
典例1：对于化学反应方程式 表示的意义，下列叙述中错误的是( )
A．在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水
B．该反应属于化合反应
C．每2份质量的氢气和1份质量的氧气完全反应能生成2份质量的水
D．H2、O2、H2O的粒子个数比为2：1：2
变式1：“宏观现象-微观结构-符号表征”是学习化学的思维方法之一。如图表示在催化剂作用下，将汽车尾气中的一氧化碳、二氧化氮转化为无害气体的反应原理。
（1）图中反应物和生成物中属于单质的是 (填化学式)。
（2）图中反应的化学方程式为 。
变式2：某同学写了以下化学方程式：
A.
B.
C.
D.
E.
根据化学方程式错误的类型，将其序号填入以下相应的空白处。
（1）未配平的是 。
（2）化学式写错的是 。
（3）“↑”使用不当的是 。
（4）未注明反应条件的是 。
（5）反应条件写错的是 。
变式3：（核心素养科学观念 ）1909年，化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年，化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得诺贝尔化学奖。
（1）将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3)，反应的化学方程式为 。
（2）用“”“”“”分别表示 N2、H2、NH3。观察下图，写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序： (填序号)。
（3）在汽车排气管上安装尾气净化装置，可使尾气中的 CO 和 NO 在催化剂表面发生反应，产生两种空气中的组成气体，写出该反应的化学方程式： 。
考点三、依据化学方程式进行计算
（一）依据化学方程式进行计算的理论依据
化学方程式可以表示化学反应中反应物和生成物各物质之间的质量比，根据化学方程式的计算就是依据反应物和生成物之间的质量比进行的。
（二）依据化学方程式计算的一般步骤
根据化学方程式计算时，解题格式-般要规范化， 解题过程-定要程序化。具体计算步骤为“设→方→关→比→求→答”。
(1)设:设未知量。
一般情况下，求什么设什么。设未知数x时，x中已经包含单位。
(2)方:正确写出反应的化学方程式。
化学方程式一定要正确，并且一定要配平 ，否则会违背客观事实和质量守恒定律，导致计算结果错误。
(3)关:写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。
求各物质的质量比一定要准确，不得漏掉化学计量数。把质量比写到对应的化学式的下面，再在质量比下写出已知量、未知量。化学方程式中各量都是纯净物之间的质量关系，最后解得的也是纯净物的质量，对于含有杂质的物质质量要进行换算。
(4)比:列出比例式。
比例式中数据:要带单位。
(5)求:解比例式，求未知数。
(6)答:简明地写出答案。
（三）计算中常用的关系式
(1)分解百分率=已分解的物质的质量/未分解时该物质的总质量
(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量
(3)不纯物质的质量=纯物质的质量+杂质的质量。
(4)质量=密度x体积。若气体给出的是体积，则需换算为质量。
(5)单位换算:1升=1 000毫升,1毫升=1立方厘米。
典例1：某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如表所示，下列有关该反应的说法正确的是（ ）
物质 甲 乙 丙 丁 -碳原子-氧原子-氢原子
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A．甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的反应物分子个数比为1：1
D．x+y+z=233
变式1：已知2.3g某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后，生成4.4g二氧化碳和2.7g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是（ ）
A．只含有碳、氢元素
B．一定含有碳、氢、氧三种元素
C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
D．一定含有碳元素，可能含有氢、氧元素
变式2：过氧化氢与水的混合物称为过氧化氢溶液。取一定质量的过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应前后，分别用电子天平称得烧杯连同其中物质的总质量，数据如图。
（1）根据质量守恒定律，充分反应后共收集到氧气的质量为 g。
（2）根据化学方程式计算：反应前烧杯中含过氧化氢的质量(写出计算过程)。
变式3：（2025八下·永康期末）某同学采用一些植物的器官来代替 MnO2作催化剂，分解 H2O2 制取氧气，记录如下表
序号 溶液的质量/克 溶液的溶质质量分数 植物的器官及质量 收集到的气体体积/毫升 收集气体的时间/分钟
1 34 15% 大颗粒胡萝卜16克 80 18
2 34 15% 大颗粒马铃薯16克 80 10.5
3 34 15% 小颗粒马铃薯16克 80 4
请依据上述信息，回答下列问题：
（1）要使胡萝卜能够更快地促进H2O2的分解，可采用的方法是 ；
（2）理论上34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解，能制得氧气多少克
1．某不合格奶粉因有过量的三聚氰胺(化学式为 C3N6H6)而进行了焚烧处理。三聚氰胺燃烧的化学方程式是 ，其中x，y分别为( )
A．3、3 B．3、6 C．6、4 D．6、6
2．下列对质量守恒定律的理解正确的是（ ）
A．根据质量守恒定律可知，10g碳和10g氧气反应生成20g二氧化碳
B．镁条燃烧后质量增加，不符合质量守恒定律
C．10g过氧化氢完全分解所得各生成物的质量总和一定是10g
D．蒸发液态空气所得各气体的质量总和等于液态空气的质量，这有力地证实了质量守恒定律
3．质量守恒定律是自然界的基本规律之一。用如图所示的装置验证质量守恒定律，下列说法中，正确的是( )
A．实验所用白磷需足量
B．灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C．反应结束后立即放在天平上重新称量
D．只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
4．一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是（ ）
A．x的值是31
B．甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11
C．丁可能为单质
D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4
5．配平下列化学方程式：
（1） Al2O3；
（2） + H2O；
（3） SO2。
6．（2025八下·新昌期末）2024年4月 25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，其助推器使用偏二甲肼(C2H6N2)作燃料，四氧化二氮(N2O4)作助燃剂，两者反应的微观示意图如下：
（1） 从宏观角度看： C2H6N2和N2O4中， 和氧气的化学性质相似。
（2）从微观角度看：已知④中的分子只含有一种原子，请画出该分子模型 。
（3）从符号表征看：该反应的化学方程式为： 。
7．（2025八下·玉环月考）小蕾选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
（1）【实验步骤】
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡；Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
Ⅲ.反应结束后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察 。
（2）【实验结论】参加化学反应各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【交流反思】要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是 。
（3）实验装置中，若没有气球，橡皮塞可能会弹出，当有气球时，会因为气球膨胀所受 增大而影响实验结果。因此，在实验步骤Ⅲ中，反应结束后，要待锥形瓶 后，才能放回天平托盘上称量。
8．（2025八下·定海期末）某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”，再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
（1）如图甲的实验方案 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案：
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。
（2）【交流反思】该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。
（3）要确认是否发生了化学变化，有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据，你是否同意，并说明理由： 。
（4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后 质量不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
9．实验室有一瓶含杂质的氯酸钾药品。某兴趣小组的同学利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质不参加反应)。实验数据记录如图所示。
（1）a= 。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量。
10．取氯酸钾与二氧化锰的混合物30g放在大试管中加热，一段时间后，停止加热，冷却，称得剩余固体质量为26.16g，继续加热，至不再有气体放出为止，第二次收集到的氧气为5.76g，求：
（1）共收集到 O2的质量为 g。
（2）原混合物中 MnO2的质量(写出计算过程)。
11．（2025八下·婺城月考）小金为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后(假设杂质不参加反应)，冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热时间 后剩余固体的质量，记录数据如表所示：
加热时间
剩余固体质量/g 2.48 2.41 2.34 2.34
请仔细分析实验数据，回答下列问题：
（1）求完全反应后产生氧气的质量。
（2）求该样品中氯酸钾的质量分数。
12．（2025八下·婺城月考）2024年4月25日晚，“神舟十八号”载人飞船的成功发射，标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼(C2H8N2)和X作推进剂，反应的化学方程式为 请回答下列问题：
（1）请写出X的化学式： 。
（2）偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比为 。
（3）若用6千克偏二甲肼作推进剂，则会生成多少二氧化碳
13．某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了下表实验数据(所用反应的化学方程式为
反应次数 第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁质量/g 44 44 88
（1）第二次实验是否符合质量守恒定律 。第二次参加反应的硫的质量为 g。
（2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，参加反应的铁和硫的质量比是 。
（3）若该同学要将48g硫粉完全反应，则需要铁粉多少克 能生产硫化亚铁多少克 (写出计算过程)
14．（2025八下·义乌期中）把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示，请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
（1）上述实验中，第 次实验中氧气有剩余，剩余 克；
（2）在这三次实验中，符合质量守恒定律的是 。
（3）若该同学要进行第四次实验，如果要将48克硫粉完全反应，能生成二氧化硫多少克 若将生成的二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收，需要10%的氢氧化钠溶液多少克？（二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式：SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O）
16．（2025八下·义乌月考）实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气（杂质既不参加反应，也不溶于水）。反应方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，实验数据记录如图：
请回答下列问题：
（1）a＝ 。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量。
（3）计算滤液中氯化钾溶质的质量分数。
17．（2025八下·义乌月考）双氧水(即过氧化氢溶液)因产物没有污染而被称之为绿色消毒剂，可用于家庭消毒以预防“新型冠状病毒肺炎”。某兴趣小组为测定一瓶久置的双氧水溶液溶质的质量分数，进行实验，测得相关数据如图所示：
请回答下列问题：
（1）生成的氧气质量为 g。
（2）计算该双氧水溶液的溶质质量分数。(请写出计算过程)
（3）小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂，将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰，重新放入双氧水中进行实验，其目的是 。
18．（2025八下·温州期末）项目化学习小组利用废弃塑料瓶、吸管等材料(如图甲)开展制作简易制氧机的项目活动，并购买制氧剂(分为A剂、B剂)，其使用说明书如图乙所示。
（1）【制作装置】小组同学搭建并密封装置(如图丙)，请在虚框处补全M、N两处吸管的放置情况。(在答题卡相应位置画出)
（2） 【检查装置】制取气体前，应检查装置的 。
（3） 【添加原料】制氧剂A剂、B剂为过碳酸钠或二氧化锰固体，请根据图乙，推测B剂成分并写出依据。 。
（4） 【制取氧气】“保健吸氧”情况下供氧10分钟，理论上至少需要加入过碳酸钠(Na2CO4)多少克 (写出计算过程，已知ρ氢=1.28)克/升)
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 化学反应中物质质量的关系
考点一、质量守恒定律
在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。
对质量守恒定律的理解
(1)适用范围:适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。
(2)这里“参加反应的”不是反应物的质量简单相加，而是真正参与了反应的那一部分的质量，不包括没有参与反应(反应剩余)的那部分的质量。
(3)该定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定相等。
(4)很多化学反应有气体或沉淀生成，生成各物质的质量总和包括固、液、气三种状态物质质量总和。
对质量守恒定律的解释实质:
(1)微观角度:从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是(反应物)分子分裂成原子，原子重新组合成(生成物)分子的过程。化学反应前后原子的种类和数目并没有改变,所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(2)宏观角度:反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
质量守恒定律的应用
(1)解释有关现象。如镁带燃烧质量增加是因为镁和空气中物质反应，生成物的质量等于镁带和空气中反应的物质的质量和。煤燃烧后质量减小，是因为煤燃烧后生成了气体，逸散到空气中。
(2)推测物质的组成。如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒，可知蜡烛中一定含有碳元素及氢元素。
(3)进行相关计算。如计算反应物或者生成物的质量，进行相对原子质量推算等。
(4)根据原子守恒，推断化学反应中的化学式。
【能力拓展】
对质量守恒定律的理解可，为“六个不变，两个一定改变，两可能改变”。
六个不变
宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变
微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变
两个一定改变：①物质种类改变；②构成物质的粒子改变(变为构成生成物的微粒)
两个可能改变：①分子总数可能改变；②元素的化合价可能改变
典例1：下列装置能用来验证质量守恒定律的是 ( )
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】（1）质量守恒定律的适用范围：质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。它只适用于化学变化，不适用于物理变化。
（2）验证质量守恒定律的实验要求：对于有气体参加或生成的反应，需要在密闭容器中进行，防止气体逸出或进入，导致天平不平衡；对于没有气体参与的反应，在敞口容器中进行也可以验证。
【解答】A、镁条在空气中燃烧，是镁与氧气反应生成氧化镁，该反应有气体（氧气）参与，且实验在敞口环境中进行，生成的氧化镁部分以白烟形式逸散到空气中，导致反应后质量无法准确测量，不能验证质量守恒定律。故该选项错误。
B、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应没有气体参与或生成，在敞口容器中进行即可，反应前后物质总质量不变，天平保持平衡，能验证质量守恒定律。故该选项正确。
C、氯化钠溶于水是物理变化，没有新物质生成，质量守恒定律不适用于物理变化，不能验证质量守恒定律。故该选项错误。
D、过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，该反应有气体（氧气）生成，实验在敞口容器中进行，氧气会逸散到空气中，导致反应后质量减小，天平不平衡，不能验证质量守恒定律。故该选项错误。故答案为：B。
变式1：如图是课本中验证质量守恒定律的实验装置，图甲的锥形瓶中盛有少量白磷，图乙锥形瓶中盛有硫酸铜溶液，小试管中盛有氢氧化钠溶液。小科利用该实验装置实验时，下列说法错误的是（ ）
A．用甲装置实验时，若白磷不足，对实验的结果无影响
B．用甲装置实验时，若去掉锥形瓶的橡皮塞，会影响实验的结果
C．用乙装置实验时，两种溶液混合后，观察到有蓝色絮状沉淀产生
D．若将乙装置的两种溶液分别换成水和酒精，也能验证质量守恒定律
【答案】D
【解析】根据验证质量守恒定律需选择化学变化，药品是否足量不影响实验结果，有气体参与的化学反应要保证装置密闭分析。
【解答】A、用甲装置实验时，若白磷不足，对实验的结果无影响，因为无论白磷是否完全反应，天平都保持平衡，不符合题意；
B、用甲装置实验时，若去掉锥形瓶的橡皮塞，空气中的氧气参加反应，且生成物五氧化二磷会散失到空气中，会影响实验的结果，不符合题意；
C、用乙装置实验时，两种溶液混合后，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，观察到有蓝色絮状沉淀产生，不符合题意；
D、将乙装置的两种溶液分别换成水和酒精，二者混合后没有新物质生成，属于物理变化，不能验证质量守恒定律，符合题意；
故选D。
变式2：在化学变化中，下列说法正确的是 （ ）
①原子的种类、元素的种类、分子的种类均不变
②原子的数目、分子的数目均不变
③原子的质量、元素的种类、物质的总质量均不变
④原子的种类、数量、质量均不变
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后中一定不变的有反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。原子的种类、数目、质量。
一定改变有物质的种类和分子的种类。可能改变的有分子总数。
【解答】① 在化学变化中，因为生成了新物质，分子的种类会发生变化，但原子的种类和元素的种类不变。说法错误。
② 虽然原子的数目不变，但分子的数目可能会改变，例如，分子数从3变为2，说法错误。
③ 原子的质量、元素的种类、物质这三项在化学变化中都是守恒的，总质量均不变。说法正确。
④ 原子的种类、数量、质量均不变，这是质量守恒定律的核心内容。说法正确。因此，正确的组合是③和④。故制取答案为：C。
变式3：（核心素养探究实践）质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程，凝聚了不少科学家的心血。
材料一：1663年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。
（1）波义耳实验中，燃烧后固体质量增加的原因是 。
（2）兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验，验证质量守恒定律。
实验结束后小明记录了以下几组数据(已知该反应条件下氧气的密度为ρg/mL)。
A.反应前称取的氧化汞质量为ag
B.反应前装有氧化汞的试管总质量为 bg
C.反应结束冷却后试管的总质量为cg
D.反应后量筒内气体体积为 dmL
E.反应前量筒和水的总质量为eg
F.反应结束后量筒和水的总质量为fg
①实验中量筒内液面有油层，这样做的目的是 。
②实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 (用序号表示)，则可验证质量守恒定律。
【答案】（1）金属和空气中的氧气反应，生成的固体中增加了参与反应的氧气的质量
（2）防止氧气溶解在水中；
【解析】（1）质量守恒定律的应用：波义耳煅烧金属的实验中，金属与空气中的氧气发生反应生成金属氧化物。根据质量守恒定律，反应后固体的质量等于金属的质量与参与反应的氧气质量之和，因此煅烧后固体质量增加。
（2）实验设计的细节：在拉瓦锡实验的模拟装置中，量筒内液面的油层可以隔绝氧气与水，防止氧气溶解在水中，从而避免对氧气体积测量的干扰。
（3）质量守恒定律的验证：氧化汞受热分解生成汞和氧气，反应前后装置的总质量不变。反应前氧化汞的质量等于反应后生成的汞和氧气的质量之和。通过测量生成氧气的体积和密度，可以计算出氧气的质量，进而验证质量守恒定律。
【解答】（1）波义耳实验中，燃烧后固体质量增加的原因是金属和空气中的氧气反应，生成的固体中增加了参与反应的氧气的质量。
（2）①实验中量筒内液面有油层，这样做的目的是防止氧气溶解在水中，影响实验结果。
②氧化汞受热分解生成汞和氧气，反应的氧化汞的质量等于生成氧气和金属汞的质量；反应前后试管质量不变，所以反应前装置总质量等于反应后装置总质量加生成氧气的质量；
生成氧气用排水法收集，排出水的体积就是生成氧气的体积，氧气的密度为ρg/mL，则生成氧气的质量为 d mL×ρ g/mL=ρd g；因此在误差范围内，若出现b=c+ pd，则可验证质量守恒定律。
考点二、化学方程式的书写
（一）书写化学方程式时必须遵循的原则
(1)以客观事实为依据,写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
(3)说明反应条件和生成物的状态。
（二）书写化学反应方程式的步骤(五步)
(1)写:反应物的化学式写在式子的左边，生成物的化学式写在式子的右边，中间连一条短线。 多种反应物或生成物之间分别用“+”相连。
(2)配:在式子左、右两边的化学式前面，要配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素的原子总数相等，式子两边各元素的原子数配平第后，把短线改成等号。
(3)注:注明反应条件，通常写在“===”的 上方。“加热”常用“△”表示。
(4)标:生成物是沉淀的用“↓”标明，生成物是气体的用“↑”标明，写在相应化学式的后边。
(5)查:检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，条件和生成物状态是否标注,标得是否恰当。
（三）配平化学方程式的方法
(1)最小公倍数法
配平化学方程式常用的方法是最小公倍数法(以磷在空气中燃烧为例)。
①首先找出其中出现次数较多且原子个数相差较大的原子作为配平起点，求出它们的最小公倍数，再由最小公倍数确定相关化学式的化学计量数，如P + O2 → P2O5，O2和P2O5中0的最小公倍数为2x 5=10。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子个数，其商就是该化学式的化学计量数。如P2O5中含有5个氧原子，则P2O5的化学计量数为2(分子的个数);O2中含有2个氧原子，则O2的化学计量数为5
③由己有化学计量数,确定其他化学式的化学计量数，并把短线改为等号，得出配平的化学方程式为4P +5 O2 4P2O5,然后注明“反应条件”“↑”和“↓”等，即4P +5 O2 4P2O5
(2)奇数配偶法
如配平O2+FeS2---Fe2O3+SO2 ,观察该反应，氧元素出现次数最多(3次)且在Fe2O3中个数为奇数3,因此可直接在其前面写2。根据铁的原子个数可确定FeS2,的化学计量数为4,再根据硫的原子个数确定SO2的化学计量数为8,最后根据氧原子的个数确定O2 的化学计量数为11。平后的化学方程式为11O2+4FeS2高温Fe2O3+8SO2。
(3)观察法
如配平CO+Fe2O3--Fe+CO2,观察发现此反应的特点是1个CO分子结合1个氧原子生成1个CO2分子，而1个Fe2O3分子可提供3个氧原子，需要3个CO分子与之结合生成3个CO2分子，因此CO、CO2的化学计量数均为3, Fe的化学计量数为2,把短线改为等号:3CO+Fe2O3高温2Fe+CO2。
(4)定一法
配平步骤为:
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点。
②根据原子个数守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数)。
③若配平后化学计量数出现分数，则在式子两边同时乘以其分母，使化学计量数之比变成最简整数比。如配平CH3OH+O2---CO2+H2O。所给化学方程式中，CH3OH的化学式最复杂，将其化学计量数定为1,作为配平起点;通过观察，根据碳原子守恒，在CO2前配上化学计量数1,根据氢原子守恒，在H2O前配上化学计量数2,故生成物中含有氧原子数为1 x2+2x 1=4，而反应物CH3OH中含有一个氧原子，故在O2前配上化学计量数=3/2;通分化整，将化学方程式两边物质的化学计量数都乘以2,去掉O2的化学计量数的分母，化学方程式即配平完成。配平结果为CH3OH+3O2 2CO2+4H2O。
【能力拓展】
①正确区分反应条件和反应过程，如“点燃”和“燃烧”，“通电”和“电解”等，“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”是反应过程。
②不要混淆“点燃”与“加热”，二者表示的意义不同。
“点燃”是指在有外界热源(如酒精灯、火柴等)提供热量的条件下，使可燃物发生燃烧，一旦燃烧发生后，热源可撤掉。
“加热”是指热源始终为反应提供热量，维持反应的进行，一旦撤掉热源，反应就会停止，“加热”可用符号“△”表示，一般指温度为400 ~ 500 。
③若反应条件有两个或多个时，“△”写在“===” 下边，其他条件写在“===”上边。
典例1：对于化学反应方程式 表示的意义，下列叙述中错误的是( )
A．在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水
B．该反应属于化合反应
C．每2份质量的氢气和1份质量的氧气完全反应能生成2份质量的水
D．H2、O2、H2O的粒子个数比为2：1：2
【答案】C
【解析】化学方程式的意义①宏观层面：明确表明反应物、生成物以及反应条件。②质量关系：通过相对分子质量（或相对原子质量）和化学计量数，体现各物质之间的质量比。③微粒关系：体现反应中各物质的微粒个数比。④气体体积关系：对于气态反应物和生成物，可通过化学计量数直接得出体积比（同温同压下）。核心依据：本质反映质量守恒定律，是化学反应相关物质量计算的基础。
【解答】选项A：方程式中明确标注了反应条件是“点燃”，反应物是氢气和氧气，生成物是水。因此在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水，故A正确，不符合题意。
选项B：化合反应是指两种或多种物质反应生成一种物质的反应。这里氢气和氧气反应生成水，符合化合反应的定义。 该反应属于化合反应，故B正确，不符合题意。
选项C：氢气H2的相对分子质量为2，氧气O2的相对分子质量为32，水H2O的相对分子质量为18，因此根据化学方程式是每4份质量的氢气和32份质量的氧气反应生成36份质量的水。题目中给出的比例（2：1：2）是错误的，故C错误，符合题意。
选项D：化学方程式的系数直接表示粒子个数比，即H2、O2、H2O的个数比为2：1：2。故D正确，不符合题意。
故正确答案为：C。
变式1：“宏观现象-微观结构-符号表征”是学习化学的思维方法之一。如图表示在催化剂作用下，将汽车尾气中的一氧化碳、二氧化氮转化为无害气体的反应原理。
（1）图中反应物和生成物中属于单质的是 (填化学式)。
（2）图中反应的化学方程式为 。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）单质的定义：由同种元素组成的纯净物称为单质。从微观上看，单质的分子由同种原子构成，而化合物的分子由不同种原子构成。
（2）化学方程式的书写：根据微观反应示意图，先确定反应物、生成物的化学式，再配平化学方程式，并注明反应条件。
【解答】（1）微观示意图中，反应物为CO、NO2，均由不同种元素组成，属于化合物；生成物为N2、CO2，其中只由氮元素一种元素组成，属于单质，化学式为N2 。
（2）该反应是一氧化碳和二氧化氮在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和氮气，化学方程式为 。
变式2：某同学写了以下化学方程式：
A.
B.
C.
D.
E.
根据化学方程式错误的类型，将其序号填入以下相应的空白处。
（1）未配平的是 。
（2）化学式写错的是 。
（3）“↑”使用不当的是 。
（4）未注明反应条件的是 。
（5）反应条件写错的是 。
【答案】（1）B （2）A （3）D （4）E （5）C
【解析】（1）化学方程式书写规则：书写化学方程式必须遵循两个原则，一是以客观事实为依据，化学式必须正确；二是遵守质量守恒定律，方程式必须配平。
（2）反应条件与气体符号使用规范：反应条件（如点燃、加热、催化剂等）必须准确注明；“↑” 符号仅用于表示生成物中的气体，且只有当反应物中没有气体时才能标注。
【解答】A中生成物的化学式为 MgO，化学式写错；
B中反应前后原子个数不相等，没有配平；
C中过氧化氢应该在二氧化锰的催化作用下分解生成水与氧气，反应条件标注错误；
D 中气体符号标注不正确，反应物不能标注；
E 中没有标注反应条件。
故未配平的是B；化学式写错的是A；“↑”使用不当的是D；未注明反应条件的是E；反应条件写错的是C。
变式3：（核心素养科学观念 ）1909年，化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年，化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得诺贝尔化学奖。
（1）将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3)，反应的化学方程式为 。
（2）用“”“”“”分别表示 N2、H2、NH3。观察下图，写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序： (填序号)。
（3）在汽车排气管上安装尾气净化装置，可使尾气中的 CO 和 NO 在催化剂表面发生反应，产生两种空气中的组成气体，写出该反应的化学方程式： 。
【答案】（1）
（2）⑤④①②③
（3）
【解析】（1）化学方程式的书写：根据反应物、生成物和反应条件，正确写出化学式并配平。配平的核心是遵循质量守恒定律，使反应前后原子种类和数目相等。
（2）催化反应的微观过程：在催化剂表面发生的反应，通常经历 “反应物吸附→分子分解→原子重新组合→生成物脱离” 的过程。可以通过微观示意图的粒子变化顺序来判断反应步骤。
（3）尾气反应推断与方程式书写：CO 和 NO 在催化剂下反应生成空气中的两种组成气体，根据元素守恒，只能是N2和CO2，再依据质量守恒配平化学方程式，标注条件。
【解答】（1）氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下反应生成氨气，该反应的化学方程式为
（2）在催化剂表面合成氨的反应过程为氮气分子和氢气分子运动至催化剂表面，氮气分子分为氮原子，氢气分子分为氢原子，每1 个氮原子和3个氢原子结合为1个氨分子，氨分子不断运动，离开催化剂表面。故顺序为⑤④①②③。
（3）一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下转化为空气中的两种组成气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含有N、C、O元素，生成物中也应含有 C、N、O元素，故生成的两种气体是氮气和二氧化碳。该反应的化学方程式为
考点三、依据化学方程式进行计算
（一）依据化学方程式进行计算的理论依据
化学方程式可以表示化学反应中反应物和生成物各物质之间的质量比，根据化学方程式的计算就是依据反应物和生成物之间的质量比进行的。
（二）依据化学方程式计算的一般步骤
根据化学方程式计算时，解题格式-般要规范化， 解题过程-定要程序化。具体计算步骤为“设→方→关→比→求→答”。
(1)设:设未知量。
一般情况下，求什么设什么。设未知数x时，x中已经包含单位。
(2)方:正确写出反应的化学方程式。
化学方程式一定要正确，并且一定要配平 ，否则会违背客观事实和质量守恒定律，导致计算结果错误。
(3)关:写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。
求各物质的质量比一定要准确，不得漏掉化学计量数。把质量比写到对应的化学式的下面，再在质量比下写出已知量、未知量。化学方程式中各量都是纯净物之间的质量关系，最后解得的也是纯净物的质量，对于含有杂质的物质质量要进行换算。
(4)比:列出比例式。
比例式中数据:要带单位。
(5)求:解比例式，求未知数。
(6)答:简明地写出答案。
（三）计算中常用的关系式
(1)分解百分率=已分解的物质的质量/未分解时该物质的总质量
(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量
(3)不纯物质的质量=纯物质的质量+杂质的质量。
(4)质量=密度x体积。若气体给出的是体积，则需换算为质量。
(5)单位换算:1升=1 000毫升,1毫升=1立方厘米。
典例1：某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如表所示，下列有关该反应的说法正确的是（ ）
物质 甲 乙 丙 丁 -碳原子-氧原子-氢原子
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A．甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的反应物分子个数比为1：1
D．x+y+z=233
【答案】D
【解析】根据化学反应的反应物和生成物的微观示意图写出反应的方程式，根据甲变化的质量可求出参加反应的乙和生成的丙、丁的质量，再根据物质的构成、反应的特点等分析判断有关的说法。
【解答】A、由质量变化可知，甲为反应物，由反应前后原子种类不变可得，丙、丁为生成物，则乙是反应物，由化学反应的反应物和生成物的微观示意图可知，该反应是甲烷和氧气反应生成水和二氧化碳，由物质的构成可知，甲物质是由甲烷分子构成的，A不正确。
B、由物质的构成可知，该反应的生成物是两种化合物，不符合化合反应的特点，不属于化合反应，B不正确。
C、由反应前后原子个数不变可知，参加反应的反应物分子个数比为1：2或2：1，C不正确。
D、由质量守恒定律可知，x+y+z=32+200+1=233，D 正确。故答案为：D。
变式1：已知2.3g某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后，生成4.4g二氧化碳和2.7g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是（ ）
A．只含有碳、氢元素
B．一定含有碳、氢、氧三种元素
C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
D．一定含有碳元素，可能含有氢、氧元素
【答案】B
【解析】根据化学反应前后元素种类和质量不变，结合元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】已知某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后，生成二氧化碳和水。根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，故该纯净物中一定含碳、氢元素，碳元素的质量为，氢元素的质量为，则该纯净物中还一定含氧元素。
故选B。
变式2：过氧化氢与水的混合物称为过氧化氢溶液。取一定质量的过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应前后，分别用电子天平称得烧杯连同其中物质的总质量，数据如图。
（1）根据质量守恒定律，充分反应后共收集到氧气的质量为 g。
（2）根据化学方程式计算：反应前烧杯中含过氧化氢的质量(写出计算过程)。
【答案】（1）3.2
（2）解：设反应前烧杯中含过氧化氢的质量为x。
x=6.8g
答：反应前烧杯中含过氧化氢的质量是6.8g。
【解析】（1）质量守恒定律：在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。对于有气体生成的反应，反应前后装置总质量的减少量，就是生成气体的质量。
（2）化学方程式的计算：化学方程式中各物质的相对分子质量之比等于它们的实际质量之比。通过已知生成气体的质量，结合化学方程式可以计算出反应物的质量。
【解答】（1）过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，所以反应前后减少的质量就是氧气的质量，所以氧气的质量为126.0g-122.8g=3.2g。
变式3：（2025八下·永康期末）某同学采用一些植物的器官来代替 MnO2作催化剂，分解 H2O2 制取氧气，记录如下表
序号 溶液的质量/克 溶液的溶质质量分数 植物的器官及质量 收集到的气体体积/毫升 收集气体的时间/分钟
1 34 15% 大颗粒胡萝卜16克 80 18
2 34 15% 大颗粒马铃薯16克 80 10.5
3 34 15% 小颗粒马铃薯16克 80 4
请依据上述信息，回答下列问题：
（1）要使胡萝卜能够更快地促进H2O2的分解，可采用的方法是 ；
（2）理论上34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解，能制得氧气多少克
【答案】（1）用更小的胡萝卜颗粒
（2）解：过氧化氢的溶质质量为：34×15%=5.1g，
设能制取氧气质量为x
；
解得：x=2.4g。
【解析】（1）反应物的颗粒越小，接触面积越大，则反应越快；
（2）首先根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”计算出过氧化氢的质量，然后写出过氧化氢分解的方程式，根据过氧化氢的质量计算生成氧气的质量即可。
【解答】（1）要使胡萝卜能够更快地促进H2O2的分解，可采用的方法是：用更小的胡萝卜颗粒。
1．某不合格奶粉因有过量的三聚氰胺(化学式为 C3N6H6)而进行了焚烧处理。三聚氰胺燃烧的化学方程式是 ，其中x，y分别为( )
A．3、3 B．3、6 C．6、4 D．6、6
【答案】D
【解析】由质量守恒定律：反应前后原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断x、y的数值即可。
【解答】由化学方程式可知，反应物中氮原子的数目为12，碳原子的数目为 6，根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变，则x的数值应为6，y的数值应为6。
故答案为： D。
2．下列对质量守恒定律的理解正确的是（ ）
A．根据质量守恒定律可知，10g碳和10g氧气反应生成20g二氧化碳
B．镁条燃烧后质量增加，不符合质量守恒定律
C．10g过氧化氢完全分解所得各生成物的质量总和一定是10g
D．蒸发液态空气所得各气体的质量总和等于液态空气的质量，这有力地证实了质量守恒定律
【答案】C
【解析】1A、根据参加反应的物质质量总和等于生成物物质质量总和分析；
B、根据化学变化都遵循质量守恒定律分析；
C、根据化学反应前后物质质量总和不变分析；
D、根据质量守恒定律为化学变化遵循的普遍规律分析。
【解答】A、10g碳与10g氧气不能恰好完全反应，生成二氧化碳小于20g，不符合题意；
B、 镁条燃烧后质量增加，是由于生成的氧化镁质量为参加反应的镁和氧气质量和，符合质量守恒定律 ，不符合题意；
C、 10g过氧化氢完全分解所得各生成物的质量总和一定是10g ，符合题意；
D、 蒸发液态空气所得各气体的质量总和等于液态空气的质量， 该反应为物理变化，不遵循质量守恒定律，不符合题意；
故选C。
3．质量守恒定律是自然界的基本规律之一。用如图所示的装置验证质量守恒定律，下列说法中，正确的是( )
A．实验所用白磷需足量
B．灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C．反应结束后立即放在天平上重新称量
D．只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】根据题目可以看出，这是一个验证质量守恒定律的典型实验装置。通常包括：锥形瓶用于封闭反应体系。白磷放置在锥形瓶内，用于燃烧反应。玻璃管用于加热或点燃白磷。气球或塞子用于平衡内外气压，防止气体逸出或进入。实验原理是白磷在密闭容器中燃烧，生成五氧化二磷（P2O5）。根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变。
【解答】选项A：验证质量守恒定律的关键是反应前后质量不变，不需要反应物完全反应。因此白磷不需要足量，只要有一部分参与反应即可。该说法不正确，不符合题意。
选项B：白磷燃烧放出热量，会导致瓶内气体受热膨胀，逸散到空气中，因此要立即赛紧瓶塞，防止气体逸散，B说法正确，符合题意。
选项C：磷燃烧放出热量，瓶内气体受热膨胀，气球变大，使得锥形瓶受到向上的浮力，称量时会导致测量结果偏小，该说法不正确，不符合题意。
选项D：硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是气体，会充满气球，使得锥形瓶受到向上的浮力，称量时会导致测量结果偏小，该说法不正确，不符合题意。
故正确答案为：B。
4．一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是（ ）
A．x的值是31
B．甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11
C．丁可能为单质
D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4
【答案】C
【解析】反应后质量增加的属于生成物，反应后质量减少的属于反应物，反应后质量不变可能属于催化剂，进行分析判断。
【解答】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了20g-13g=7g，故是反应物，参加反应的质量为7g；同理可以确定乙是反应物，参加反应的质量为20g-16g=4g；丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，丁应是生成物，且生成的质量为7g+4g=11g，故x的数值为20+11=31。
A、x的数值为20+11=31，故选项说法正确。
B、甲、丁的质量比为7g：11g=7：11，若甲、丁的化学计量数相同，则甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11，故选项说法正确。
C、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是化合反应的生成物，不可能是单质，故选项说法错误。
D、反应中消耗甲和乙的质量比为7g：4g=7：4，故选项说法正确。
故答案为：C。
5．配平下列化学方程式：
（1） Al2O3；
（2） + H2O；
（3） SO2。
【答案】（1）1；2；2；1
（2）1；3；2；2
（3）4；11；2；8
【解析】（1）化学方程式配平的核心原则：
配平化学方程式的依据是质量守恒定律，即反应前后原子的种类、数目和质量都保持不变。配平的目标是让方程式两边的每种原子数量相等。
（2）常见配平方法：
最小公倍数法：适用于简单的化学反应，通过找出两边各出现一次且原子个数差异较大的元素，计算其最小公倍数来配平。
奇数配偶法：适用于反应物或生成物中某元素的原子个数为奇数的情况，先将奇数配成偶数，再配平其他原子。
观察法：适用于较复杂的反应，通过观察反应物和生成物的结构特点，先配平较复杂的物质，再依次配平其他物质。
【解答】（1）先看氧原子，两边均为 3 个，数量相等，无需调整。再看铁原子，Fe2O3左边中含有 2 个 Fe 原子，右边 Fe 为单质，因此在右边 Fe 前配 2，使铁原子守恒。接着看铝原子，右边Al2O3中含有 2 个 Al 原子，左边 Al 为单质，因此在左边 Al 前配 2，使铝原子守恒。配平后，检查两边所有原子的数量：Fe（2=2）、O（3=3）、Al（2=2），均已守恒。
因此配平后：
（2）首先配平碳原子：左边C2H4含2个C，因此在右边CO2前配 2，使碳原子守恒。接着配平氢原子：左边C2H4含 4 个 H，因此在右边H2O前配 2，使氢原子守恒。最后配平氧原子：右边共含2×2+2×1=6个 O，因此在O2左边前配 3，使氧原子守恒。
检查配平后：C（2=2）、H（4=4）、O（6=6），所有原子数量均相等。
最终配平的化学方程式为：。
（3）对于反应，先配平铁原子：左边 1 个 Fe，右边 2 个 Fe，因此在左边FeS2前配 4，右边Fe2O3前配 2，使铁原子守恒。接着配平硫原子：左边含 8 个 S，因此在右边SO2前配 8，使硫原子守恒。最后配平氧原子：右边共含2×3+8×2=22个 O，因此在左边O2前配 11，使氧原子守恒。检查配平后：Fe（4=4）、S（8=8）、O（22=22），所有原子数量均相等。
最终配平的化学方程式为：
6．（2025八下·新昌期末）2024年4月 25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，其助推器使用偏二甲肼(C2H6N2)作燃料，四氧化二氮(N2O4)作助燃剂，两者反应的微观示意图如下：
（1） 从宏观角度看： C2H6N2和N2O4中， 和氧气的化学性质相似。
（2）从微观角度看：已知④中的分子只含有一种原子，请画出该分子模型 。
（3）从符号表征看：该反应的化学方程式为： 。
【答案】（1）四氧化二氮/N2O4
（2）
（3）
【解析】（1）根据化学式确定是否含有氧元素即可；
（2）根据反应前后原子的种类保持不变分析；
（3）根据模型图确定反应物、反应条件和生成物，进而写出反应的化学方程式。
【解答】（1）根据化学式可知， N2O4中含有氧元素，则它和氧气的化学性质相似；
（2）根据模型图可知，反应前共有C、O、N、H四种原子，而反应后只出现了C、O、H三种原子，那么④既然只有一种原子，应该为N元素，则它的分子N2的模型为。
（3）根据模型图可知， 偏二甲肼和四氧化二氮在点燃的条件下反应，生成水、二氧化碳和氮气，则反应的方程式为： 。
7．（2025八下·玉环月考）小蕾选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
（1）【实验步骤】
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡；Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
Ⅲ.反应结束后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察 。
（2）【实验结论】参加化学反应各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【交流反思】要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是 。
（3）实验装置中，若没有气球，橡皮塞可能会弹出，当有气球时，会因为气球膨胀所受 增大而影响实验结果。因此，在实验步骤Ⅲ中，反应结束后，要待锥形瓶 后，才能放回天平托盘上称量。
【答案】（1）天平是否平衡
（2）白磷燃烧，产生白烟
（3）浮力；冷却
【解析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
【解答】（1） 反应结束后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡，平衡则说明反应前后质量不变，质量守恒；
（2） 要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是白磷燃烧，产生白烟；
（3）气球膨胀，在空气中会受到浮力作用， 反应结束后，要待锥形瓶冷却，防止锥形瓶中气体受热膨胀进入气球。
8．（2025八下·定海期末）某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”，再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
（1）如图甲的实验方案 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案：
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。
（2）【交流反思】该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。
（3）要确认是否发生了化学变化，有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据，你是否同意，并说明理由： 。
（4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后 质量不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【答案】（1）不能
（2）防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果
（3）否：浓硫酸溶于水放热，不是化学变化，但也能使气球膨胀
（4）未参加反应的物质
【解析】（1）验证质量守恒定律的实验需要满足：①能发生化学变化；②有气体生成的需要在封闭容器中进行；
（2）当气球的体积膨胀时，它受到的浮力会变大，从而影响物质的总质量的测量值；
（3）气球膨胀，可能是生成气体，也可能是放热体积膨胀所致。
（4）根据质量守恒定律的内容解答。
【解答】（1）如图甲实验方案不能用来验证质量守恒定律，是因为酒精和水混合发生的是物理变化。
（2）该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果。
（3）气球膨胀这一现象不能作为发生化学变化的证据，是因为浓硫酸溶于水放热，不是化学变化，但也能使气球膨胀。
（4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后未参加反应的物质质量不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
9．实验室有一瓶含杂质的氯酸钾药品。某兴趣小组的同学利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质不参加反应)。实验数据记录如图所示。
（1）a= 。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量。
【答案】（1）4.5
（2）设受热分解的氯酸钾的质量为x。
受热分解的氯酸钾的质量为12.25g。
【解析】（1）质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
（2）化学反应中各物质的质量比等于它们的化学计量数与相对分子质量的乘积之比。根据比值关系计算氯酸钾的质量。
【解答】（1）反应前的物质为氯酸钾，二氧化锰和杂质，总质量为m1，反应后的物质为剩余固体，二氧化锰和杂质，总质量为m2，二氧化锰的质量a为m1-m2=18.2g+4.8g-18.5g=4.5g。
10．取氯酸钾与二氧化锰的混合物30g放在大试管中加热，一段时间后，停止加热，冷却，称得剩余固体质量为26.16g，继续加热，至不再有气体放出为止，第二次收集到的氧气为5.76g，求：
（1）共收集到 O2的质量为 g。
（2）原混合物中 MnO2的质量(写出计算过程)。
【答案】（1）9.6
（2）设要生成9.6g氧气需要参加反应的氯酸钾的质量为x。
x=24.5g
30g-24.5g=5.5g
答：原混合物中 MnO2的质量为5.5g
【解析】（1）质量守恒定律：在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。对于有气体生成的反应，反应前后固体质量的减少量即为生成气体的质量。
（2）化学方程式的计算：根据化学方程式中各物质的相对分子质量之比，结合已知物质的质量，可以计算出其他物质质量。在氯酸钾分解反应中，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质均不变。
【解答】（1）根据质量守恒定律，固体减少的质量就是生成氧气的质量。
第一次加热后生成氧气的质量为30g-26.16g=3.84g，所以共收集到氧气的质量为3.84g+5.76g=9.6g。
11．（2025八下·婺城月考）小金为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后(假设杂质不参加反应)，冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热时间 后剩余固体的质量，记录数据如表所示：
加热时间
剩余固体质量/g 2.48 2.41 2.34 2.34
请仔细分析实验数据，回答下列问题：
（1）求完全反应后产生氧气的质量。
（2）求该样品中氯酸钾的质量分数。
【答案】（1）由表中数据可知完全反应后剩余固体质量为2.34g，加入的固体的质量为2.5g+0.8g=3.3g，可知氧气的质量：3.3g-2.34g=0.96g。
（2）解：设氯酸钾的质量为x
2KClO3 2KCl + 3O2↑
245 96
x 0.96g
，解得x=2.45g，则样品中氯酸钾的质量分数为。
【解析】（1）氧气的质量等于固体质量的减少量。
（2）根据氧气的质量结合方程式计算氯酸钾的质量，由氯酸钾的质量与样品的质量计算质量分数。
12．（2025八下·婺城月考）2024年4月25日晚，“神舟十八号”载人飞船的成功发射，标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼(C2H8N2)和X作推进剂，反应的化学方程式为 请回答下列问题：
（1）请写出X的化学式： 。
（2）偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比为 。
（3）若用6千克偏二甲肼作推进剂，则会生成多少二氧化碳
【答案】（1）
（2）6：2：7
（3）解：设二氧化碳的质量为x
2+ =3+ 4+2
60 88
6kg x
，解得x=8.8g。
答：生成二氧化碳的质量为8.8g。
【解析】（1）根据反应物与生成物中的原子种类和个数相同进行判断。
（2）化合物中各元素的质量比等于相原子质量与原子个数的乘积之比。
（3）根据方程式计算二氧化碳的质量。
【解答】（1）由反应前后原子的种类和个数保持不变可知，X的化学式为。
（2）偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比。
13．某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了下表实验数据(所用反应的化学方程式为
反应次数 第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁质量/g 44 44 88
（1）第二次实验是否符合质量守恒定律 。第二次参加反应的硫的质量为 g。
（2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，参加反应的铁和硫的质量比是 。
（3）若该同学要将48g硫粉完全反应，则需要铁粉多少克 能生产硫化亚铁多少克 (写出计算过程)
【答案】（1）符合；16
（2）7：4
（3）解：设生成硫化亚铁的质量为x，需要铁粉的质量为y。
答：需要铁粉的质量为84g，能生成硫化亚铁132g。
【解析】（1）质量守恒定律：在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个定律适用于所有的化学变化，无论反应物是否过量，只要发生了化学反应，就一定遵循质量守恒定律。
（2）化学反应的质量比例关系：化学方程式不仅表示了反应物和生成物，还反映了各物质之间的质量比例。对于反应，铁与硫的质量比是固定的，当其中一种反应物过量时，过量的部分不会参与反应。
（3）根据化学方程式的计算：利用铁和硫的固定质量比，结合已知硫的质量，列比例式求解需要铁粉的质量和生成硫化亚铁的质量，遵循质量守恒和比例关系。
【解答】（1）
因为参加反应的铁和硫的质量比为56：32=28：16，根据质量守恒定律，28g铁与16g硫反应生成生成28g+16g=44g硫酸亚铁。
（2）参加反应的铁和硫的质量比为56：32=7：4；
14．（2025八下·义乌期中）把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示，请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
（1）上述实验中，第 次实验中氧气有剩余，剩余 克；
（2）在这三次实验中，符合质量守恒定律的是 。
（3）若该同学要进行第四次实验，如果要将48克硫粉完全反应，能生成二氧化硫多少克 若将生成的二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收，需要10%的氢氧化钠溶液多少克？（二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式：SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O）
【答案】（1）三；2
（2）都符合
（3）解：①设生成二氧化硫的质量为x，
；
解得： x＝96g
答：生成二氧化硫的质量为96g。
②设吸收全部二氧化硫需要10%的氢氧化钠溶液的质量为y
；
解得： y＝1200g。
答：需要10%的氢氧化钠溶液1200g。
【解析】（1） 根据第一次把4g硫粉放在3g氧气中燃烧，生成6g二氧化硫；第二次把4g硫粉放在4g氧气中燃烧，生成8g二氧化硫，说明第一次硫粉有剩余，第二次恰好完全反应，进行分析解答。
（2）所有的化学反应都会遵循质量守恒定律；
（3）①写出硫和氧气反应的方程式，根据硫的质量计算出反应生成二氧化硫的质量；
②写出二氧化硫和氢氧化钠反应的方程式，根据二氧化硫的质量计算参加反应的氢氧化钠的溶液质量即可。
【解答】（1） 第一次把4g硫粉放在3g氧气中燃烧，生成6g二氧化硫；第二次把4g硫粉放在4g氧气中燃烧，生成8g二氧化硫，说明第一次硫粉有剩余，第二次恰好完全反应，故第二次把4g硫粉放在6g氧气中燃烧，也生成8g二氧化硫，是因为硫粉已完全反应，剩余的质量为6g-4g=2g。
（2） 只要是发生化学变化，就符合质量守恒定律，所以三次实验都符合质量守恒定律。
16．（2025八下·义乌月考）实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气（杂质既不参加反应，也不溶于水）。反应方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，实验数据记录如图：
请回答下列问题：
（1）a＝ 。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量。
（3）计算滤液中氯化钾溶质的质量分数。
【答案】（1）4.5
（2）受热分解的氯酸钾的质量12.25g。氯化钾溶质的质量分数7.45%。
解：设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
x＝12.25g，y＝7.45g
（3）滤液中氯化钾溶质的质量分数100%＝7.45%
【解析】根据氧气的质量和对应的化学方程式求算原固体混合物中氯酸钾的质量和生成氯化钾的质量，而二氧化锰在过程中做催化剂，质量不变。
【解答】（1）二氧化锰的质量为18.2g+4.8g-18.5g=4.5g；
17．（2025八下·义乌月考）双氧水(即过氧化氢溶液)因产物没有污染而被称之为绿色消毒剂，可用于家庭消毒以预防“新型冠状病毒肺炎”。某兴趣小组为测定一瓶久置的双氧水溶液溶质的质量分数，进行实验，测得相关数据如图所示：
请回答下列问题：
（1）生成的氧气质量为 g。
（2）计算该双氧水溶液的溶质质量分数。(请写出计算过程)
（3）小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂，将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰，重新放入双氧水中进行实验，其目的是 。
【答案】（1）0.8
（2）设该双氧水溶液中溶质的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x＝1.7g
该双氧水溶液的溶质质量分数为100%＝5%。
答：该双氧水溶液的溶质质量分数为5%。
（3）验证MnO2反应前后化学性质不变
【解析】（1）根据质量守恒定律，混合物减少的质量均为生成氧气的质量；
（2）由反应的化学方程式列式计算出双氧水溶液的溶质的质量，进而计算出双氧水溶液的溶质质量分数；
（3）根据催化剂的特点分析。
【解答】（1）由质量守恒定律，生成氧气的质量为34.0g+0.7g﹣33.9g＝0.8g。
（2）设该双氧水溶液中溶质的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x＝1.7g
该双氧水溶液的溶质质量分数为100%＝5%。
答：该双氧水溶液的溶质质量分数为5%。
（3）催化剂即能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变，小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂，将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰，重新放入双氧水中进行实验，其目的是验证二氧化锰在反应前后化学性质不变。
18．（2025八下·温州期末）项目化学习小组利用废弃塑料瓶、吸管等材料(如图甲)开展制作简易制氧机的项目活动，并购买制氧剂(分为A剂、B剂)，其使用说明书如图乙所示。
（1）【制作装置】小组同学搭建并密封装置(如图丙)，请在虚框处补全M、N两处吸管的放置情况。(在答题卡相应位置画出)
（2） 【检查装置】制取气体前，应检查装置的 。
（3） 【添加原料】制氧剂A剂、B剂为过碳酸钠或二氧化锰固体，请根据图乙，推测B剂成分并写出依据。 。
（4） 【制取氧气】“保健吸氧”情况下供氧10分钟，理论上至少需要加入过碳酸钠(Na2CO4)多少克 (写出计算过程，已知ρ氢=1.28)克/升)
【答案】（1）
（2）气密性
（3）B剂是二氧化锰，对比“保健吸氧”和“紧急使用”，B剂增加后只改变了反应速率，产生氧气的体积没有改变。
（4）解：需要氧气的质量m=ρV=1.28克/升×50毫升/分钟×10分钟=0.64克；
设至少需要加入过碳酸钠 (Na2CO4)x克，
244 32
x 0.64g
；
解得：x=4.88克.
答：理论上至少需要加入过碳酸钠4.88克
【解析】（1）制氧机产生的氧气通常不能直接使用，一般要通入水瓶中进行过滤、稳压，湿润，然后才能被患者使用；
（2）在进行生成气体的实验前，首先要检查装置的气密性；
（3）催化剂可以改变反应速率，将“保健吸氧”和“紧急吸氧”的数据对照即可；
（4）根据m=ρV计算吸氧10min需要氧气的质量，再根据过碳酸钠反应的方程式计算需要过碳酸钠的质量即可。
【解答】（1）从反应仓产生的氧气要先进入加湿仓的水中，然后从水中溢出后再被患者使用，如下图所示：
（2） 制取气体前，应检查装置的气密性。
（3）根据图乙可知，B的成分为二氧化锰，理由还是：对比“保健吸氧”和“紧急使用”，B剂增加后只改变了反应速率，产生氧气的体积没有改变。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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